【前言】
一個熱愛技術(shù)的人一定向往有一個科技感十足的環(huán)境吧，那何不親自實(shí)踐一下屬于技術(shù)人的座右銘：“技術(shù)改變世界”巍实。
就讓我們一步步動手搭建一個屬于自己的“智能家居平臺”吧（不要對這個名詞抬杠啦携茂，技術(shù)在手，怎么設(shè)計實(shí)現(xiàn)因人而異），本文只做拋磚引玉情臭，各路大神如果有更好的想法可以各顯神通年鸳，當(dāng)然能在評論區(qū)留下更好的想法讓大家共同學(xué)習(xí)是再好不過啦剃氧。
在文章最后附有所有源代碼，有需要的可以自行下載阻星，感謝Star~
【系列目錄】
- 樹莓派GPIO簡介（Python版）
- 溫濕度數(shù)據(jù)采集存儲（DHT11朋鞍，MySql）
- 溫濕度數(shù)碼管展示（四位共陽數(shù)碼管）
- 構(gòu)建App展示溫濕度報表（ApiCloud已添，Python Flask）
- 普通家用排插集成繼電器手工改造
- App遠(yuǎn)程控制“自制智能”排插
- 使用花生棒內(nèi)網(wǎng)穿透實(shí)現(xiàn)外網(wǎng)訪問
- App遠(yuǎn)程監(jiān)控（攝像頭模塊集成）
【本節(jié)概要】
要做一些神奇的騷操作，比如環(huán)境數(shù)據(jù)采集滥酥，智能控制等更舞，最終還是要落地到設(shè)備上。要和各種各樣的設(shè)備打交道坎吻，肯定是離不開電子元件的缆蝉。市場上有大量的開箱即用的封裝的很好的硬件，但是都是獨(dú)立的或者是集成了某些功能于一身的瘦真，并不能自己靈活的進(jìn)行擴(kuò)展刊头。
如果我們要自己靈活地配置各種各樣的功能組合，自己操作原始的電子元件或許是更明智的選擇诸尽。在我們這個項(xiàng)目中原杂，我們將采用樹莓派+一系列電子元件來構(gòu)建我們的整個系統(tǒng)。
樹莓派
樹莓派是什么這里只做簡單介紹您机，貼個不帶殼子的圖~
加上殼子可以長這樣穿肄，當(dāng)然了殼子是千變?nèi)f化的，不可"以貌取派“
Raspberry Pi(中文名為“樹莓派”,簡寫為RPi际看，(或者RasPi / RPI) 是為學(xué)習(xí)計算機(jī)編程教育而設(shè)計)咸产，只有信用卡大小的微型電腦，其系統(tǒng)基于Linux仲闽。 隨著Windows 10 IoT的發(fā)布脑溢，我們也將可以用上運(yùn)行Windows的樹莓派。
說白了就是迷你電腦赖欣，當(dāng)然電腦能干的事樹莓派都可以干焚志，瀏覽網(wǎng)頁，看視頻畏鼓，玩一些對性能要求不高的游戲都是可以的酱酬。甚至還可以當(dāng)服務(wù)器，多個樹莓派搭建一個集群（樹莓派官網(wǎng)就是部署在一堆樹莓派組成的集群上）云矫。
GPIO
那么膳沽，GPIO又是什么呢？
GPIO（英語：General-purpose input/output）让禀，通用型之輸入輸出的簡稱挑社。說白了，就是一堆針腳巡揍，可以自由地通過編程手段控制其輸入還是輸出痛阻。
樹莓派自帶了很多針腳，給程序員提供電子元件控制的出入口腮敌。以“3代B+”型號樹莓派為例阱当，本身提供了兩排共40個針腳俏扩，從上面不帶殼的樹莓派圖片中可以看到上面有兩排裸露的針腳。下面是針腳分布圖：
第三列和第六列（表頭為功能名）展示了40個針腳的作用弊添，綠色的是開放通用的輸入輸出針腳录淡，黑色的是接地，5V和3.3V高電平輸出油坝，其他顏色的針腳用在一些特殊場合嫉戚，比如輸出視頻流什么的，并不十分常用澈圈。我們目前關(guān)注 輸出電壓/接地/通用針腳 這幾種彬檀。
樹莓派用不同的編碼規(guī)則給40個針腳起制定了編碼，方便我們對針腳的輸入輸出進(jìn)行開發(fā)瞬女。常見的編碼規(guī)則有：BOARD編碼規(guī)則窍帝，見上圖中的BOARD編碼對應(yīng)的40個針腳的位置；還有BCM編碼規(guī)則拆魏，也可根據(jù)上圖找到對應(yīng)針腳盯桦。
樹莓派GPIO一般采用 Arduino腳本或者python腳本進(jìn)行控制慈俯，也有少數(shù)人使用C或者其他編程語言渤刃，理論上講，越高級的語言API往往封裝的越完善贴膘，代碼也越簡潔容易卖子，我們的系列文章采用python腳本進(jìn)行開發(fā)。
RPi.GPIO 模塊
RPI.GPIO是python下控制GPIO的模塊刑峡，可以通過命令 “npm install RPI.GPIO” 進(jìn)行安裝洋闽。注意：該命令務(wù)必在有GPIO的環(huán)境下安裝，比如樹莓派設(shè)備上可以順利安裝成功突梦，但是在windows下沒有GPIO設(shè)備诫舅，因此安裝會出現(xiàn)各種問題，不建議在windos上開發(fā)時安裝這個包宫患，我們可以直接遠(yuǎn)程 PI 邊寫邊執(zhí)行測試效果刊懈。
導(dǎo)入 RPi.GPIO 模塊：
import RPi.GPIO as GPIO
下面是一段簡單的python代碼，用來展示如果使用RPI.GPIO控制樹莓派的針腳
# 設(shè)置GPIO布局編碼娃闲，這里采用BOARD編碼風(fēng)格虚汛，也可以使用BCM風(fēng)格，注意針腳編碼規(guī)則是不同的
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
# 關(guān)閉警告皇帮，如果設(shè)置某個針腳為非默認(rèn)狀態(tài)卷哩，可能會得到警告
GPIO.setwarnings(False)
# 設(shè)置某個針腳的用途
# 下面例子：設(shè)置BOARD編碼風(fēng)格的12號（對應(yīng)GPIO.1）針腳為讀取模式
GPIO.setup(12, GPIO.IN)
# 讀取BOARD-12針腳的電平值
GPIO.input(12)
#設(shè)置BOARD編碼風(fēng)格的12號（對應(yīng)GPIO.1）針腳為輸出模式
GPIO.setup(12, GPIO.OUT)
# 輸出BOARD-12針腳為低電平，這里GPIO.LOW/0/False属拾，三種參數(shù)是等效的
GPIO.output(12,GPIO.LOW)
# 在任何程序結(jié)束后将谊，請養(yǎng)成清理用過的資源的好習(xí)慣
# 注意：這行代碼會將針腳狀態(tài)恢復(fù)成默認(rèn)值冷溶，如果要保持狀態(tài)，請不要執(zhí)行該命令
GPIO.cleanup()
上面代碼是最常用的控制各個針腳輸入輸出的命令瓢娜，我們可以靈活組合基本命令完成更復(fù)雜的功能挂洛。
【總結(jié)】
本節(jié)內(nèi)容是我們后續(xù)搭建系統(tǒng)的基礎(chǔ)，通過學(xué)習(xí)樹莓派的GPIO使用眠砾，為我們后續(xù)的溫濕度采集虏劲，電路控制等準(zhǔn)備了充足的條件。
【源碼地址】
GitHub：https://github.com/sevenTiny/SevenTiny.SmartHome
20190928 成都
